純電動汽車電液制動系統(tǒng)再生制動控制策略分析研究

吳靜波　郭志軍　申彥杰

摘 要：制動能量回饋是電動汽車特有的功能之一，即電動汽車在制動時，驅(qū)動電機處于發(fā)電狀態(tài)，可為電池充電，從而實現(xiàn)制動能量的再生利用。通過對電液制動系統(tǒng)再生制動控制進行研究，減少了運行中的動力浪費，延長了純電動汽車的使用壽命。因此，應(yīng)根據(jù)純電動汽車現(xiàn)有的電液制動系統(tǒng)，設(shè)定有效的再生制動控制策略，從而完善純電動汽車的構(gòu)造，實現(xiàn)更高的舒適性。

關(guān)鍵詞：純電動汽車；能量回饋；驅(qū)動電機；機械制動系統(tǒng)

中圖分類號：U461.3 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.16.068

純電動汽車采用機械制動系統(tǒng)，制動時通過摩擦將汽車的動能轉(zhuǎn)換為熱能，造成了制動能量的浪費，沒有體現(xiàn)出純電動汽車的優(yōu)勢。為了提高電動汽車的能量效率，有必要進行電子液壓制動系統(tǒng)的再生制動控制策略研究，將浪費的制動能量回收，并加強純電動汽車的制動效果。因此，本文主要對純電動汽車電液制動系統(tǒng)再生制動控制策略進行討論。

1 純電動汽車電液制動系統(tǒng)分析

純電動汽車在使用過程中完全依賴電能作為動力。從傳統(tǒng)角度看，機械式摩擦制動系統(tǒng)在很多方面都存在運行隱患，并會對純電動汽車本身造成較大的影響。純電動汽車的電液制動系統(tǒng)更好地彌補了機械制動系統(tǒng)的不足之處，并適應(yīng)了車載系統(tǒng)融合的發(fā)展趨勢，為純電動汽車的運行提供了更多的幫助。博世開發(fā)的EHB系統(tǒng)是比較常見的電液制動系統(tǒng)。在該系統(tǒng)的運行中，車輪制動器與制動踏板不屬于機械連接，主要使用制動踏板模擬器感知駕駛員的制動意向，并將信息傳遞至電子控制單元，控制單元可在運行過程中根據(jù)內(nèi)置控制策略發(fā)出相應(yīng)的控制命令，從而控制相應(yīng)的制動執(zhí)行機構(gòu)，最終提供所需的制動力。因此，純電動汽車的電液制動系統(tǒng)較好地滿足了車輛的制動需求。

2 電液制動系統(tǒng)再生制動控制策略

目前，雖然純電動汽車將電液制動系統(tǒng)的積極作用發(fā)揮了出來，但并不表示該系統(tǒng)無任何缺陷。長期運行后發(fā)現(xiàn)，電液制動控制系統(tǒng)存在一定的漏洞——無法充分利用制動能量，在客觀上造成了浪費，這并不是純電動汽車的最終訴求。因此，應(yīng)對純電動汽車電液制動系統(tǒng)再生制動控制策略進行研究，實現(xiàn)浪費制動能量的重新應(yīng)用，為純電動汽車的運行提供更多的保障。

2.1 基于機械式摩擦制動系統(tǒng)的控制策略

對于純電動汽車電液制動系統(tǒng)再生制動控制，提出了3種制動能量回收控制策略，即理想制動力分配曲線控制、最大化能量回收和并行分布的控制策略。根據(jù)電動汽車的制動ECE法規(guī)和限制條件，提出了并行分布控制策略、再生制動控制策略和電動車最大化能量回收制動力分配策略。以上制動能量回收的控制策略具有的共同特點為：制動能量回收過程受ECE制動法規(guī)的限制，制動能量回收未最大化，這是因為機械摩擦制動系統(tǒng)與電動液壓制動系統(tǒng)相比，無法獨立控制各個車輪的制動轉(zhuǎn)矩、立即掌握車輛的工作狀態(tài)和缺點，進而無法確保汽車制動的安全限制制動能量回收。

2.2 電液制動對制動能量回收的影響

對于電液制動對制動能量回收的影響，應(yīng)從以下2方面著手改善：①為了能在實際工作中更加充分地回收制動能量，必須減少施加在驅(qū)動軸上的摩擦制動力。摩擦制動力作為傳統(tǒng)的制動手段，應(yīng)在多方面予以優(yōu)化，從而提高回收制動能量的有效性，保證純電動汽車在運行過程中實現(xiàn)較高的制動水平。②電液制動過程是完全可控的，因此，應(yīng)精確控制施加給各個車輪的制動力。同時，為了在實際工作中更好地處理相關(guān)問題，可在制動前判斷地面施加給前、后軸的最大地面制動力，以保證制動效果不出現(xiàn)波動。

3 結(jié)束語

本文對純電動汽車電液制動系統(tǒng)再生制動控制策略進行了討論，從現(xiàn)有的工作看，再生制動控制正向著非常積極的方向發(fā)展，階段性的成果也被投入到了純電動汽車的研究中，并取得了一定的成果。在未來的工作中，需將再生制動控制工作與其他的工作相結(jié)合，制訂健全的系統(tǒng)和實施方案，從而保證純電動汽車具有更好的性能，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙創(chuàng)收。

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〔編輯：張思楠〕

Abstract： The regenerative braking is one of the features of electric cars would have a special， namely electric vehicle during braking， driving motor is in the state of power， to charge the battery， so as to realize the braking energy regeneration and utilization. The research on regenerative braking control of electro hydraulic braking system is carried out， which reduces the power waste and prolongs the service life of electric vehicle. Therefore， we should set up the effective regenerative braking control strategy according to the existing electro liquid brake system of pure electric vehicle， so as to improve the structure of pure electric vehicle and achieve higher comfort.

Key words： pure electric vehicle； energy feedback； drive motor； mechanical brake system